Сплав для раскисления стали

;, АНИЕ ИЗОБРЕТЕН ОП РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИ(56) 1, Авторское свидетельство ССС В 350855, кл. С 22 С 35/00, 1872.2. Авторское свидетельство СССР У 800225, кл. С 22 С 35/00, 1977.(54) (57) СШИВ ДЛЯ РАСКИСЛЕНИЯ СТАЛИ, содержащий марганец, алюминий, углерод, кремний и железо, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения его стоимости и предотвращения рассыпаемости при хранении во влажной атмосфере, он дополнительно содержит медь при следующем соотношении компонентов, мас,7:Марганец 50-70Алюминий 10-18Кремний 0,5-3,0Углерод 2,5-5,0Медь 0,2-3,0Железо Остальное1087560Изобретение относится к металлур- дгии, в частности изысканию составовсФерросплавов для раскислеция стали.Известен сплав содержащий,вес.Е." марганец 50-70;, алюминий 1025, кремний 0,9-5 углерод 0,7-2,0,железо остальное1 3,Недостатком этого сплава являет-ся сравнительно высокая стоимость,поскольку для выплавки сплава применяются дорогостоящий электролити- нческий марганец или низкоуглеродис- нтый Ферромарганец, Поэтому при вып- илавке стали массового назначения вприменение этих сплавов неэффектив- и цо.Кроме того, введение углерода в сплав марганца с алюминием (в количестве более 2,0) приводит к его рассыпаемссти, При взаимодействии алюминия с углеродом образуются карбиды алюминия, которые частично растворяются в жидком алюминии, в результате чего получается кашеобразцая тугоплавкая масса, Эта массанеустойчива и под воздействием влажцога воздуха рассыпается в порошок, Б связи с этим не представляется возможным использовать для выплавки известных сплавов более дешевый углеродистый ферромарганец. Наличие углерода в сплаве было бы полезно с точки зрения снижения его температуры плавления., поскольку углерод существенно снижает температуру плавления сплавов, Так, например, 17. Углерода снижает температуру план" пения ца 70 С.оНаиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является сплав 2 , содержащий, вес,7.;аргацец 0 55Ацюмиций 5-17Углерод 2,6-6,5Хр ом 0,1-5,0Кремний О, 1-3,0Железо ОстальноеНедостатками известного сплава являются его высокая стоимость и подверженность рассыпанию при хранении во влажной атмосфере.Целью изобретения является снижение стоимости сплава и предотвращение его рассыпаемости при хранении вс влажной атмосфере.Поставленная цель достигается тем, чт.1 сплав, содержащий марганец, алюминий, углерод, кремний и железо,ополнительно содержит медь приледующем соотношении компонентов,мас.7:Марганец 50-70Лпюминий 10-18Кремний 0,5-3,0Углерод 2,5-5,01"едь 0,2-3,0Железо ОстальноеВведение меди в марганцевоалюмииевый сплав предотвращает сбразоваие карбида алюминия и позволяетовысить содержанке углерода в сплае до 5,0 мас.7. Зтс в свою очередьовьппает технологичность получениясплава, делая возможным применениев качестве основы стандартного высокоуглеродистого Ферромарганца,получаемого по сравнительно простой20 одностадийной руднотермической технологии,Пределы содержания меди выбраныиз следующих соображений. Количество меди в сплаве менее 0,2 мас.7 не 25 достаточно для предотвращения образования карбида алюминия и рассыпания сплава. 1 ри содержании более5 мас,7 меди в сплаве в сталь приее раскислении сплавом вносится значительное количество меди, что отрицательно сказывается ца свойствахстали.При напични меди в маргаццевоалюминиевом сплаве, содержащем более2,0 мас.Ж углерода, оц це рассыпа 35ется при хранении во влажной атмосФере, в отличие от сплавов, не содержащих медь. Тогда как при содержанииуглерода в известном сплаве в количе 40стве более 2,0 вес.7, он рассыпается в нсрошок при хранении во влажном помещении.При этом, чем больше содержаниеуглерода, тем быстрее рассыпаетсясплав.45Пределы содержания марганца(50-70 мас,7), алюминия (10- 18 мас.7)и кремния (0,5-3 мас.7) выбраныисходя иэ обеспечения максимальнойраскислительнсй способности сплава50с Формированием благоприятных поформе неметаллических включений,легко удаляемых из жидкой стали.Нижний предел содержания алюминия (10 мас,7) выбрац исходя изусловий образования легкоплавкихвключений типа ГеО-пО-Л 2 Г при2 3применении сплава для раскилециястали. Повьппение содержания алюмиТаблица 1 Содержание компонентов, мас,Е Номер сплава А 2 Я). Ге 50,0 10,0 0,5 2,5 0,25 Остальное 14,0 1,75 3,75 1.6 Остальное 60,0 70,0 18,0 3,0 5,0 30 Остальное з 10875 ния выше 18 мас.7 нецелесообразно, так как при этом резко уменьшается плотность сплава и его компоненты используются неэффективно, сгорая на границе раздела металл-шлак. 5Нижний предел содержания углерода в сплав (2,5 мас.7) выбран исходя из начала заметного влияния этогоэлемента на снижение температуры плавления сплава. Ограничение 10 верхнего предела содержания углерода в сплаве 5 мас.7. связано с условиями использования сплава для раскисления сталей с регламентированным марочным значением углерода.При содержании углерода в сплаве в указанных количествах также появляется воэможность заменить дорогостоящие электролитический марганец или низкоуглеродистый ферромарганец более дешевым углеродистым ферромарганцем, в результате чего значительно снижается стоимость сплава.Из аналогичных посылок влияния на температуру плавления сплава выбран нижний предел содержания кремния 0,5 мас.7. Верхний предел содержания кремния 3 мас,7 объясняется необходимостью получить неметаллические включения алюминатного, а не силикатного типа, что отмечалось выше.Оптимальным для раскисления является следующий сплав, мас,7: марганец 601 алюминий 14; кремний 1,7;35 углерод 3,5; медь 1,5; железо остальное.Предлагаемый сплав имеет плотность, приближающуюся к плотностидо :жидкой стали (5,8-6,3 г/см), что делает его удобным для раскисления металла как в печи, так и в ковше. 60 .4Сплав позволяет наряду с ал;.минием в печь вводить также марганец соответствующий заданчсму ссп.гаданиюего в готовой стали.,П р и м е р, В качеств основы для выплавки сплава прг-.снялся высокоуглеродистый феррс.яргансц, Углеродистый ферромарганец расплавляли в электропечи. вводили медь в количестве 0,2-3 Час.7. и затем сливали расплав в тигель с жидким алюминием. Составы полученных и затемопробованных сплавов приведены втабл. 1.Расчет стоимости известного и предлагаемого сплавов показывает, что при одном и том же содсржании марганца и алюминия стоимость предлагаемого сплава меньше, что вместо дорогостоящего феррс" рома сплав вводят отходы меди. В табл. 2 приведен расчет стоимости.- тих сплавов,Таким образом, =:а счет изменения состава шихты стою.сс-ь 1 т предланаемого сплава будет на 22,75 руб, ниже, чем известнсгс.Склонность к рассыпанию оценнвают по длительности выдержки сплава до начала появления парошкообраэной фазы, Испытания проводят в течение месяца в сухой атмосфере (в закрытом эксикоторе) и во вл-".жвсй (камера с температурой 60 С, в которой находятся емкость с водой). Результаты испытаний приведе.ы з табл. 3.Приведенные в табл. 3 данные свидетельствуют о преимуществе пред. лагаемого сплава прн длительном хранении его во влез;ной атмосфере.Ожидаемый экснамнческий эффект от использования изобретения составляет 680 тыс. руб.1087560 Таблица 2 Расход шихтовыхматериалов навыплавку сплава Стоимость 1 тшихтовых маСтоимость 1 т сплавабез учета затрат насплавление шихтовыхматериалов, руб. Наименование шихтовых материалов,руб. териалов длявыплавки сплаИзвест- Предланого гаемого вов Известно- Предлагаего мого Ферромарганецс содержаниеммарганца 787 0,640 0,640 500 О, 100 0,100 Алюминий Феррохром ссодержаниемхрома 717 900 0,028 434,68 411,96 0,020 100 Отходы меди Ферросилиций457 0,044 0,044 300 Металлический 60 0,188 О, 196 лом Таблица 3 Состав сплава, мас.7 Начало рассыпания Мп АЙ С 81 Редактор Н.Джуган Заказ 2588/24 Тираж 603 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 5/4Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Прем ктння, 4 40 5 36 01 01 47 11 4 6 1 6 2 6 55 17 6 5 3 О 5 0 50 . 10 2,5 0,5 - 0,2 60 14 3,75 1,75 - 1,6 70 18 5,0 3,0 - 3,0 В сухой атмосфере Во влажной атмосферечерез сутки Составитель Н.ШепитькоТехред С,Мигунова Корректор А,Тяско